How we explore unanswered questions in physics | James Beacham

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TED


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00:00
Translator: Leslie Gauthier Reviewer: Camille Martínez
0
0
7000
Tradutor: Carla Berjano Revisora: Margarida Ferreira
00:13
There is something about physics
1
13087
4185
Há algo na Física
00:17
that has been really bothering me since I was a little kid.
2
17296
4000
que me tem incomodado desde que sou criança.
00:23
And it's related to a question
3
23010
1809
Está relacionado com uma pergunta
00:24
that scientists have been asking for almost 100 years,
4
24843
3244
que os cientistas vêm fazendo há quase 100 anos,
00:28
with no answer.
5
28111
1169
sem obterem resposta.
00:31
How do the smallest things in nature,
6
31108
3010
Como é que as coisas mais pequenas na natureza,
00:34
the particles of the quantum world,
7
34142
2153
as partículas do mundo quântico,
00:36
match up with the largest things in nature --
8
36319
3031
se assemelham às coisas maiores na natureza
00:39
planets and stars and galaxies held together by gravity?
9
39374
3247
— os planetas, as estrelas e as galáxias, unidas pela gravidade?
00:43
As a kid, I would puzzle over questions just like this.
10
43250
2773
Em criança, eu refletia sobre perguntas como esta.
00:46
I would fiddle around with microscopes and electromagnets,
11
46047
2892
Brincava com microscópios e eletroímanes,
00:48
and I would read about the forces of the small
12
48963
2195
e lia sobre as forças do "pequeno"
00:51
and about quantum mechanics
13
51182
1334
e sobre a mecânica quântica
00:52
and I would marvel at how well that description matched up
14
52540
3564
e ficava fascinado com o facto de essa descrição se assemelhar tão bem
00:56
to our observation.
15
56128
1170
às nossas observações.
00:58
Then I would look at the stars,
16
58220
1583
Depois olhava para as estrelas,
00:59
and I would read about how well we understand gravity,
17
59827
2524
e lia sobre como compreendemos tão bem a gravidade,
01:02
and I would think surely, there must be some elegant way
18
62375
3350
e pensava que, seguramente, devia haver uma forma elegante
01:05
that these two systems match up.
19
65749
2645
de estes dois sistemas se ligarem.
01:09
But there's not.
20
69021
1401
Mas não há.
01:11
And the books would say,
21
71673
1160
E os livros diziam:
01:12
yeah, we understand a lot about these two realms separately,
22
72857
3183
Sim, percebemos muito bem os dois reinos, em separado,
01:16
but when we try to link them mathematically,
23
76064
2610
mas quando tentamos uni-los matematicamente,
01:18
everything breaks.
24
78698
1330
tudo falha.
01:20
And for 100 years,
25
80674
1310
E durante 100 anos,
01:22
none of our ideas as to how to solve this basically physics disaster,
26
82008
5028
nenhuma das nossas ideias que tentam resolver este desastre da física
01:27
has ever been supported by evidence.
27
87060
1814
foi sustentada por provas.
01:30
And to little old me --
28
90271
1654
E para o pequeno eu
01:31
little, curious, skeptical James --
29
91949
1810
— o pequeno, curioso e cético James —
01:33
this was a supremely unsatisfying answer.
30
93783
2868
isto era uma resposta extremamente insatisfatória.
01:38
So, I'm still a skeptical little kid.
31
98011
2233
De resto, sou ainda um miúdo cético.
01:40
Flash-forward now to December of 2015,
32
100268
3810
Avancemos agora até dezembro de 2015,
01:45
when I found myself smack in the middle
33
105029
2474
quando me encontrei no centro do mundo da física
01:47
of the physics world being flipped on its head.
34
107527
2940
virado do avesso.
01:51
It all started when we at CERN saw something intriguing in our data:
35
111999
3320
Tudo começou quando nós no CERN vimos algo intrigante nos dados:
01:55
a hint of a new particle,
36
115343
2274
um indicador de uma nova partícula,
01:57
an inkling of a possibly extraordinary answer to this question.
37
117641
4216
uma hipótese de resposta, possivelmente extraordinária.
a esta pergunta.
02:03
So I'm still a skeptical little kid, I think,
38
123777
2127
Continuo um miúdo cético, penso eu,
02:05
but I'm also now a particle hunter.
39
125928
2133
mas agora sou também caçador de partículas.
02:08
I am a physicist at CERN's Large Hadron Collider,
40
128085
3463
Sou físico no Grande Colisor de Hadrões (GCH), no CERN,
02:11
the largest science experiment ever mounted.
41
131572
3471
a maior experiência científica alguma vez criada.
02:15
It's a 27-kilometer tunnel on the border of France and Switzerland
42
135877
3535
É um túnel de 27 quilómetros na fronteira entre a França e a Suíça
02:19
buried 100 meters underground.
43
139436
1850
a cem metros debaixo do solo.
02:21
And in this tunnel,
44
141310
1154
Neste túnel,
02:22
we use superconducting magnets colder than outer space
45
142488
3953
usamos ímanes supercondutores mais frios que o espaço exterior
02:26
to accelerate protons to almost the speed of light
46
146465
3061
para acelerar protões quase à velocidade da luz
02:29
and slam them into each other millions of times per second,
47
149550
3877
e colidi-los uns contra os outros, milhões de vezes por segundo,
02:33
collecting the debris of these collisions
48
153451
2826
recolhendo os detritos dessas colisões
02:36
to search for new, undiscovered fundamental particles.
49
156301
3971
para procurar novas partículas fundamentais, não descobertas.
02:40
Its design and construction took decades of work
50
160727
2464
O desenho e a construção levou décadas de trabalho
02:43
by thousands of physicists from around the globe,
51
163215
3032
de milhares de físicos de todo o mundo.
02:46
and in the summer of 2015,
52
166271
2541
No verão de 2015,
02:48
we had been working tirelessly to switch on the LHC
53
168836
3424
estávamos a trabalhar sem descanso no GCH
02:52
at the highest energy that humans have ever used in a collider experiment.
54
172284
4467
com a mais alta energia que os seres humanos já usaram
numa experiência de colisão.
02:57
Now, higher energy is important
55
177735
2523
Uma energia mais alta é importante
03:00
because for particles, there is an equivalence
56
180282
2187
porque, para as partículas,
há uma correspondência entre energia e massa de partículas,
03:02
between energy and particle mass,
57
182493
2201
03:04
and mass is just a number put there by nature.
58
184718
2461
e a massa é apenas um número colocado lá pela natureza.
03:08
To discover new particles,
59
188068
1318
Para descobrir novas partículas,
03:09
we need to reach these bigger numbers.
60
189410
2122
temos de alcançar esses números maiores.
03:11
And to do that, we have to build a bigger, higher energy collider,
61
191556
3254
Para isso, tivemos de construir um colisor maior, de energia alta,
03:14
and the biggest, highest energy collider in the world
62
194834
2565
o maior colisor de energias altas no mundo
03:17
is the Large Hadron Collider.
63
197423
1466
é o Grande Colisor de Hadrões.
03:20
And then, we collide protons quadrillions of times,
64
200271
4899
Fazemos colidir protões milhares de biliões de vezes,
03:25
and we collect this data very slowly, over months and months.
65
205194
4284
e obtemos esses dados lentamente, durante muitos meses.
03:30
And then new particles might show up in our data as bumps --
66
210813
4335
Podem aparecer novas partículas nos nossos dados como bossas
03:35
slight deviations from what you expect,
67
215172
2445
— ligeiros desvios do que é esperado,
03:37
little clusters of data points that make a smooth line not so smooth.
68
217641
3967
pequenos aglomerados de dados que deformam a suavidade da linha
03:42
For example, this bump,
69
222379
1721
Por exemplo, esta bossa,
03:45
after months of data-taking in 2012,
70
225010
2533
depois de meses a colecionar dados, em 2012,
03:47
led to the discovery of the Higgs particle --
71
227567
2129
levou à descoberta da partícula de Higgs
03:49
the Higgs boson --
72
229720
1205
— o bosão de Higgs —
03:50
and to a Nobel Prize for the confirmation of its existence.
73
230949
3365
e ao Prémio Nobel pela confirmação da sua existência.
03:55
This jump up in energy in 2015
74
235972
3558
Este salto em energia, em 2015,
04:00
represented the best chance that we as a species had ever had
75
240628
3292
representou a melhor hipótese que nós, enquanto espécie,
04:03
of discovering new particles --
76
243944
1477
tivemos de descobrir novas partículas
04:05
new answers to these long-standing questions,
77
245445
2112
— novas respostas a estas velhas questões,
04:07
because it was almost twice as much energy as we used
78
247581
3097
porque era quase o dobro da energia que tínhamos usado
04:10
when we discovered the Higgs boson.
79
250702
1922
quando descobrimos o bosão de Higgs.
04:12
Many of my colleagues had been working their entire careers for this moment,
80
252648
3741
Alguns dos meus colegas trabalharam para este momento, durante toda a carreira,
04:16
and frankly, to little curious me,
81
256413
2076
e honestamente, para o pequeno curioso eu,
04:18
this was the moment I'd been waiting for my entire life.
82
258513
2910
este era o momento por que esperei durante toda a vida.
04:21
So 2015 was go time.
83
261447
1731
Por isso, 2015 era o momento.
04:24
So June 2015,
84
264654
2210
Então, em junho de 2015,
04:27
the LHC is switched back on.
85
267722
2659
o GCH foi novamente ligado.
04:31
My colleagues and I held our breath and bit our fingernails,
86
271040
2877
Os meus colegas e eu retivemos a respiração e roemos as unhas,
04:33
and then finally we saw the first proton collisions
87
273941
2511
e finalmente vimos as primeiras colisões de protões
04:36
at this highest energy ever.
88
276476
1956
à energia mais alta de sempre.
04:38
Applause, champagne, celebration.
89
278456
2076
Aplausos, champanhe, celebração!
04:40
This was a milestone for science,
90
280556
3596
Foi um marco para a ciência.
04:44
and we had no idea what we would find in this brand-new data.
91
284176
4622
Não sabíamos o que iríamos encontrar nestes dados novos.
04:51
And then a few weeks later, we found a bump.
92
291990
2178
Semanas mais tarde, encontrámos uma bossa.
04:56
It wasn't a very big bump,
93
296192
1676
Não era uma bossa muito grande,
04:58
but it was big enough to make you raise your eyebrow.
94
298952
2512
mas era suficientemente grande para franzirmos o sobrolho.
05:01
But on a scale of one to 10 for eyebrow raises,
95
301488
2251
Numa escala de 10 de franzir o sobrolho,
05:03
if 10 indicates that you've discovered a new particle,
96
303763
2610
se 10 indica que encontrámos uma nova partícula,
05:06
this eyebrow raise is about a four.
97
306397
1727
esta era um quatro.
05:08
(Laughter)
98
308148
1150
(Risos)
05:10
I spent hours, days, weeks in secret meetings,
99
310432
5211
Passei horas, dias, semanas em reuniões secretas,
05:15
arguing with my colleagues over this little bump,
100
315667
2360
a analisar esta bossa com os meus colegas,
05:18
poking and prodding it with our most ruthless experimental sticks
101
318051
3236
manipulando- a com tudo o que tínhamos à mão
05:21
to see if it would withstand scrutiny.
102
321311
1977
para ver se iria resistir à observação.
05:23
But even after months of working feverishly --
103
323988
3461
Mesmo meses depois de trabalhar sem descanso
05:27
sleeping in our offices and not going home,
104
327473
2432
— a dormir no escritório e sem ir a casa,
05:29
candy bars for dinner,
105
329929
2077
com barras de chocolate como jantar,
05:32
coffee by the bucketful --
106
332030
1570
e baldes de café,
05:33
physicists are machines for turning coffee into diagrams --
107
333624
4243
os físicos são máquinas que transformam o café em diagramas —
05:37
(Laughter)
108
337891
1399
(Risos)
05:39
This little bump would not go away.
109
339314
2536
esta pequena bossa não desaparecia.
05:42
So after a few months,
110
342704
2138
Meses depois,
05:44
we presented our little bump to the world with a very clear message:
111
344866
3710
apresentámos a bossa ao mundo com uma mensagem clara:
05:49
this little bump is interesting but it's not definitive,
112
349457
2711
"Esta bossa é interessante mas não é definitiva,
05:52
so let's keep an eye on it as we take more data.
113
352192
3329
"vamos manter os olhos nela enquanto obtemos mais dados".
05:55
So we were trying to be extremely cool about it.
114
355872
2291
Estávamos a tentar ser descontraídos sobre o assunto.
05:59
And the world ran with it anyway.
115
359463
2188
Mas o mundo acompanhou-nos.
06:02
The news loved it.
116
362383
1632
As notícias adoraram.
06:04
People said it reminded them of the little bump
117
364735
2555
As pessoas diziam que lhes fazíamos lembrar
06:07
that was shown on the way toward the Higgs boson discovery.
118
367314
3423
a bossa descoberta do bosão de Higgs.
06:10
Better than that, my theorist colleagues --
119
370761
3128
Melhor que isso, os meus colegas teóricos
06:14
I love my theorist colleagues --
120
374548
2317
— adoro os meus colegas teóricos —
06:16
my theorist colleagues wrote 500 papers about this little bump.
121
376889
3612
escreveram 500 artigos sobre esta pequena bossa.
06:20
(Laughter)
122
380525
1455
(Risos)
06:22
The world of particle physics had been flipped on its head.
123
382574
3966
O mundo da física das partículas tinha dado uma reviravolta.
06:27
But what was it about this particular bump
124
387745
4242
Mas o que tinha esta bossa em particular
06:32
that caused thousands of physicists to collectively lose their cool?
125
392011
4090
que fez centenas de físicos perderem a cabeça?
06:37
This little bump was unique.
126
397596
1436
Esta pequena bossa era única.
06:40
This little bump indicated
127
400198
1369
Esta pequena bossa indicava
06:41
that we were seeing an unexpectedly large number of collisions
128
401591
3022
que estávamos a ver um grande número inesperado de colisões
06:44
whose debris consisted of only two photons,
129
404637
3331
cujos destroços consistiam apenas em dois fotões,
06:47
two particles of light.
130
407992
1244
duas partículas de luz.
06:49
And that's rare.
131
409260
1237
E isso é raro.
As colisões de particula não são como colisões de automóveis.
06:51
Particle collisions are not like automobile collisions.
132
411069
2620
06:53
They have different rules.
133
413713
1519
Têm regras diferentes.
06:55
When two particles collide at almost the speed of light,
134
415256
2650
Quando duas partículas colidem quase à velocidade da luz,
06:57
the quantum world takes over.
135
417930
1421
passa-se para o domínio do mundo quântico.
06:59
And in the quantum world,
136
419375
1260
07:00
these two particles can briefly create a new particle
137
420659
3193
E no mundo quântico,
estas duas partículas podem criar uma partícula nova
07:03
that lives for a tiny fraction of a second
138
423876
2780
que dura uma pequena fração de segundo
07:06
before splitting into other particles that hit our detector.
139
426680
2881
antes de se separar noutras partículas que atingem o detetor.
07:09
Imagine a car collision where the two cars vanish upon impact,
140
429585
3405
Imaginem uma colisão de dois carros que desaparecem com o impacto,
07:13
a bicycle appears in their place --
141
433014
2269
e aparece uma bicicleta no lugar deles.
07:15
(Laughter)
142
435307
1071
(Risos)
07:16
And then that bicycle explodes into two skateboards,
143
436402
2461
A bicicleta explode em dois "skates" que atingem o detetor.
07:18
which hit our detector.
144
438887
1181
07:20
(Laughter)
145
440092
1379
(Risos)
07:21
Hopefully, not literally.
146
441495
1953
Felizmente, não literalmente.
07:23
They're very expensive.
147
443472
1342
São muito caros.
07:26
Events where only two photons hit out detector are very rare.
148
446191
3748
Os momentos em que só dois fotões atingem o detetor são muito raros.
07:29
And because of the special quantum properties of photons,
149
449963
3722
Devido às propriedades quânticas especiais dos fotões,
07:33
there's a very small number of possible new particles --
150
453709
3788
há um número muito pequeno de novas partículas possíveis
07:37
these mythical bicycles --
151
457521
1497
— essas bicicletas míticas —
07:39
that can give birth to only two photons.
152
459042
2243
que podem dar origem a apenas dois fotões.
07:41
But one of these options is huge,
153
461812
2836
Mas uma dessas opções é enorme,
07:44
and it has to do with that long-standing question
154
464672
2836
e está relacionada com aquela velha questão
07:47
that bothered me as a tiny little kid,
155
467532
2522
que me incomodava em pequeno
07:50
about gravity.
156
470078
1360
sobre a gravidade.
07:53
Gravity may seem super strong to you,
157
473946
2672
A gravidade pode parecer-vos super forte,
07:56
but it's actually crazily weak compared to the other forces of nature.
158
476642
4100
mas na verdade é fraca comparada com outras forças da natureza.
08:00
I can briefly beat gravity when I jump,
159
480766
2631
Posso brevemente vencer a gravidade quando salto,
08:04
but I can't pick a proton out of my hand.
160
484390
2843
mas não posso pegar num protão com a minha mão.
08:08
The strength of gravity compared to the other forces of nature?
161
488463
3216
A força da gravidade comparada a outras forças da natureza?
08:12
It's 10 to the minus 39.
162
492480
2190
É de 10 elevado a menos 39.
08:14
That's a decimal with 39 zeros after it.
163
494694
2537
Isso é um número decimal com 39 zeros.
08:17
Worse than that,
164
497255
1157
Pior que isso,
08:18
all of the other known forces of nature are perfectly described
165
498436
3027
todas as forças da natureza conhecidas estão perfeitamente descritas
08:21
by this thing we call the Standard Model,
166
501487
2037
nesta coisa a que chamamos o Modelo Padrão
08:23
which is our current best description of nature at its smallest scales,
167
503548
3435
que é a nossa melhor descrição da natureza na sua escala mais pequena,
08:27
and quite frankly,
168
507007
1156
e, sinceramente,
08:28
one of the most successful achievements of humankind --
169
508187
4177
um dos maiores sucessos da humanidade
08:32
except for gravity, which is absent from the Standard Model.
170
512388
4012
— exceto para a gravidade, que está ausente do Modelo Padrão.
08:36
It's crazy.
171
516424
1150
É de loucos!
08:38
It's almost as though most of gravity has gone missing.
172
518046
3100
É quase como se a maior parte da gravidade tivesse desaparecido.
08:42
We feel a little bit of it,
173
522394
1667
Sentimos um pouco dela,
08:44
but where's the rest of it?
174
524085
1676
mas onde está o resto?
08:45
No one knows.
175
525785
1282
Ninguém sabe.
08:48
But one theoretical explanation proposes a wild solution.
176
528003
4403
Mas uma explicação teórica propõe uma solução rebelde.
08:54
You and I --
177
534120
1339
Vocês e eu
08:55
even you in the back --
178
535483
1578
— até mesmo vocês aí ao fundo —
08:57
we live in three dimensions of space.
179
537085
2145
vivemos em três dimensões espaciais.
08:59
I hope that's a non-controversial statement.
180
539254
2557
Espero que isto não seja uma declaração controversa.
09:01
(Laughter)
181
541835
1829
(Risos)
09:03
All of the known particles also live in three dimensions of space.
182
543688
3438
Todas as partículas conhecidas vivem nestas três dimensões espaciais.
09:07
In fact, a particle is just another name
183
547150
2190
Aliás, uma partícula é apenas outro nome
09:09
for an excitation in a three-dimensional field;
184
549364
3009
para uma excitação num campo tridimensional;
09:12
a localized wobbling in space.
185
552397
1920
uma oscilação localizada no espaço.
09:15
More importantly, all the math that we use to describe all this stuff
186
555288
3529
Mais importante, toda a matemática que usamos para descrever isto
09:18
assumes that there are only three dimensions of space.
187
558841
3073
assume que só existem três dimensões espaciais.
09:21
But math is math, and we can play around with our math however we want.
188
561938
3381
Mas a matemática é o que é, e podemos brincar com ela como quisermos
09:25
And people have been playing around with extra dimensions of space
189
565343
3166
E as pessoas têm brincado com dimensões espaciais extra
09:28
for a very long time,
190
568533
1155
há muito tempo,
09:29
but it's always been an abstract mathematical concept.
191
569712
2585
mas tem sempre sido um conceito matemático abstrato.
09:32
I mean, just look around you -- you at the back, look around --
192
572321
3172
Basta olhar à nossa volta — vocês aí ao fundo, olhem à vossa volta —
09:35
there's clearly only three dimensions of space.
193
575517
2281
há claramente apenas três dimensões espaciais.
09:38
But what if that's not true?
194
578954
1559
Mas e se isso não for verdade?
09:42
What if the missing gravity is leaking into an extra-spatial dimension
195
582109
6255
E se a gravidade que falta
desaparece numa dimensão extra-espacial
09:48
that's invisible to you and I?
196
588388
1956
que é invisível para todos nós?
09:51
What if gravity is just as strong as the other forces
197
591355
3094
E se a gravidade for tão forte como as outras forças
09:54
if you were to view it in this extra-spatial dimension,
198
594473
3141
se a víssemos nesta dimensão extra-especial?
09:57
and what you and I experience is a tiny slice of gravity
199
597638
2900
E se o que nós verificamos é só uma pequena fatia da gravidade
10:00
make it seem very weak?
200
600562
1897
e por isso ela parece tão fraca?
10:04
If this were true,
201
604158
1175
Se isto fosse verdade,
10:05
we would have to expand our Standard Model of particles
202
605357
2748
teríamos de expandir o nosso Modelo Padrão de partículas
10:08
to include an extra particle, a hyperdimensional particle of gravity,
203
608129
4086
para incluir uma nova partícula,
uma partícula hiperdimensional de gravidade,
10:12
a special graviton that lives in extra-spatial dimensions.
204
612239
2995
um gravitão especial que existe em dimensões extra-espaciais.
10:15
I see the looks on your faces.
205
615258
1465
Posso ver pela expressão nas vossas caras
10:16
You should be asking me the question,
206
616747
1819
que devem estar a perguntar:
10:18
"How in the world are we going to test this crazy, science fiction idea,
207
618590
3644
"Como iremos testar esta ideia louca, de ficção cientifica,
10:22
stuck as we are in three dimensions?"
208
622258
2491
"estando presos em três dimensões?"
10:24
The way we always do,
209
624773
1282
Da forma como sempre fizemos, fazendo colidir dois protões...
10:26
by slamming together two protons --
210
626079
2139
10:28
(Laughter)
211
628242
1152
(Risos)
10:29
Hard enough that the collision reverberates
212
629418
2564
... com a força suficiente para que a colisão vá ecoar
10:32
into any extra-spatial dimensions that might be there,
213
632006
2691
nalguma dimensão extra-espacial que possa existir,
10:34
momentarily creating this hyperdimensional graviton
214
634721
2599
criando momentaneamente este gravitão hiperdimensional
10:37
that then snaps back into the three dimensions of the LHC
215
637344
4380
que depois repercute para as três dimensões do GCH
10:41
and spits off two photons,
216
641748
1822
e se divide em dois fotões,
10:44
two particles of light.
217
644278
1338
em duas partículas de luz.
10:47
And this hypothetical, extra-dimensional graviton
218
647417
2910
Este gravitão hipotético, extradimensional,
10:50
is one of the only possible, hypothetical new particles
219
650351
3707
é uma das novas partículas hipotéticas possiveis
10:54
that has the special quantum properties
220
654082
2135
com as propriedades quânticas especiais
10:56
that could give birth to our little, two-photon bump.
221
656241
4236
que podem originar a nossa pequena bossa de dois fotões.
11:02
So, the possibility of explaining the mysteries of gravity
222
662000
5820
A possibilidade de explicar os mistérios da gravidade
11:07
and of discovering extra dimensions of space --
223
667844
3498
e de descobrir dimensões espaciais extra
11:11
perhaps now you get a sense
224
671366
1592
— talvez agora percebam
11:12
as to why thousands of physics geeks collectively lost their cool
225
672982
4124
porque milhares de "geeks" da física perderam a cabeça
11:17
over our little, two-photon bump.
226
677130
1882
com a nossa pequena bossa de dois fotões.
11:19
A discovery of this type would rewrite the textbooks.
227
679036
2900
Uma descoberta deste tipo faria reescrever os manuais.
11:22
But remember,
228
682739
1152
Mas lembrem-se,
11:23
the message from us experimentalists
229
683915
1724
a mensagem dos experimentalistas
11:25
that actually were doing this work at the time,
230
685663
2239
que estavam por detrás deste trabalho, na altura,
11:27
was very clear:
231
687926
1154
foi muito clara:
precisamos de mais dados.
11:29
we need more data.
232
689104
1174
11:30
With more data,
233
690302
1519
Com mais dados,
11:31
the little bump will either turn into a nice, crisp Nobel Prize --
234
691845
4024
a nossa bossa ou se transforma num bom Prémio Nobel...
11:35
(Laughter)
235
695893
1760
(Risos)
11:37
Or the extra data will fill in the space around the bump
236
697677
2964
... ou os dados extra preencherão o espaço à volta da bossa
11:40
and turn it into a nice, smooth line.
237
700665
1866
e torná-la-ão numa linha suave.
11:43
So we took more data,
238
703515
1218
Assim, pegámos em mais dados,
11:44
and with five times the data, several months later,
239
704757
2577
e com cinco vezes mais dados, vários meses depois,
11:47
our little bump
240
707358
1690
a nossa pequena bossa
11:49
turned into a smooth line.
241
709072
2348
tornou-se numa linha suave.
11:55
The news reported on a "huge disappointment," on "faded hopes,"
242
715217
3484
As notícias relataram uma "enorme desilusão," uma "esperança sumida,"
11:58
and on particle physicists "being sad."
243
718725
2510
e que os físicos de partículas "estavam tristes."
12:01
Given the tone of the coverage,
244
721259
1811
Com este tom dos artigos,
12:03
you'd think that we had decided to shut down the LHC and go home.
245
723094
3488
pensariam que tínhamos decidido desligar o GCH e ido para casa.
12:06
(Laughter)
246
726606
1150
(Risos)
12:08
But that's not what we did.
247
728628
1603
Mas não foi o que fizemos.
12:13
But why not?
248
733057
2014
E porque não o fizemos?
12:16
I mean, if I didn't discover a particle -- and I didn't --
249
736475
2845
Quer dizer, se eu não descobri uma partícula — o que não fiz —
12:20
if I didn't discover a particle, why am I here talking to you?
250
740209
3029
se não descobri uma partícula, porque estou aqui a falar?
12:23
Why didn't I just hang my head in shame
251
743262
2437
Porque não fico cabisbaixo, envergonhado,
12:25
and go home?
252
745723
1224
e volto para casa?
12:31
Particle physicists are explorers.
253
751169
3351
Os físicos de partículas são exploradores.
12:35
And very much of what we do is cartography.
254
755421
2952
E muito do que fazemos é cartografia.
12:39
Let me put it this way: forget about the LHC for a second.
255
759468
2852
Ponhamos as coisas assim: esqueçam por agora o GCH.
Imaginem que são exploradores espaciais num planeta distante,
12:42
Imagine you are a space explorer arriving at a distant planet,
256
762344
3382
12:45
searching for aliens.
257
765750
1325
à procura de extraterrestres.
12:47
What is your first task?
258
767099
1522
Qual seria a vossa primeira tarefa?
12:49
To immediately orbit the planet, land, take a quick look around
259
769931
3076
Andar à volta do planeta, aterrar, olhar à volta
12:53
for any big, obvious signs of life,
260
773031
1886
procurando sinais óbvios de vida,
12:54
and report back to home base.
261
774941
1819
e reportar de volta à base-mãe.
12:56
That's the stage we're at now.
262
776784
1624
É aí que estamos agora.
12:59
We took a first look at the LHC
263
779269
1487
Procurámos no GCH
13:00
for any new, big, obvious-to-spot particles,
264
780780
2284
alguma partícula óbvia, nova e grande,
13:03
and we can report that there are none.
265
783088
1950
e podemos reportar que não há nenhuma.
13:05
We saw a weird-looking alien bump on a distant mountain,
266
785631
2673
Vimos um alienígena estranho numa montanha distante,
13:08
but once we got closer, we saw it was a rock.
267
788328
2170
mas quando nos aproximámos, vimos que era uma pedra.
13:10
But then what do we do? Do we just give up and fly away?
268
790816
2640
Então que fazemos? Desistimos e vamos embora?
13:13
Absolutely not;
269
793480
1287
De modo nenhum;
13:14
we would be terrible scientists if we did.
270
794791
2305
seriamos cientistas terríveis se o fizéssemos.
13:17
No, we spend the next couple of decades exploring,
271
797120
3613
Vamos passar as próximas décadas a explorar,
13:20
mapping out the territory,
272
800757
1480
a mapear o terreno,
13:22
sifting through the sand with a fine instrument,
273
802261
2365
a peneirar a areia com um bom instrumento,
13:24
peeking under every stone,
274
804650
1458
a espreitar por baixo de cada pedra,
13:26
drilling under the surface.
275
806132
1554
a perfurar a superfície.
13:28
New particles can either show up immediately
276
808106
2593
Novas partículas podem aparecer imediatamente
13:30
as big, obvious-to-spot bumps,
277
810723
2133
como bossas grandes e óbvias,
13:32
or they can only reveal themselves after years of data taking.
278
812880
3941
ou podem-se revelar depois de anos de aquisição de dados.
13:38
Humanity has just begun its exploration at the LHC at this big high energy,
279
818103
4410
A Humanidade só agora começou a exploração no GCH com a sua energia alta,
13:42
and we have much searching to do.
280
822537
1791
e temos muito para pesquisar.
13:44
But what if, even after 10 or 20 years, we still find no new particles?
281
824352
5825
Mas e se, depois de 10 ou 20 anos, não descobrimos mais partículas novas?
13:51
We build a bigger machine.
282
831053
1695
Construímos uma máquina maior.
13:52
(Laughter)
283
832772
1574
(Risos)
13:54
We search at higher energies.
284
834370
1690
Procuramos com energias ainda mais altas.
13:56
We search at higher energies.
285
836476
1570
Procuramos com energias ainda mais altas.
13:58
Planning is already underway for a 100-kilometer tunnel
286
838946
3053
Já estão a ser feitos planos para um túnel de 100 km
14:02
that will collide particles at 10 times the energy of the LHC.
287
842612
2976
que irá colidir partículas com 10 vezes mais energia que o GCH.
14:05
We don't decide where nature places new particles.
288
845612
2337
Não decidimos onde a natureza coloca novas partículas.
14:08
We only decide to keep exploring.
289
848366
1646
Só podemos decidir continuar a explorar.
14:10
But what if, even after a 100-kilometer tunnel
290
850036
2558
E se, mesmo com um túnel de 100 quiilómetros
14:12
or a 500-kilometer tunnel
291
852618
1860
ou com um túnel com 500 km,
14:14
or a 10,000-kilometer collider floating in space
292
854502
2841
ou um colisor com 10 000 km a flutuar no espaço
14:17
between the Earth and the Moon,
293
857367
1578
entre a Terra e a Lua,
14:18
we still find no new particles?
294
858969
3062
não encontrarmos novas partículas?
14:23
Then perhaps we're doing particle physics wrong.
295
863597
2694
Então talvez estejamos a fazer mal a física de partículas.
14:26
(Laughter)
296
866315
1791
(Risos)
14:28
Perhaps we need to rethink things.
297
868130
1957
Talvez tenhamos de repensar as coisas.
14:31
Maybe we need more resources, technology, expertise
298
871127
3262
Talvez precisemos de mais recursos, mais tecnologia e conhecimentos
14:34
than what we currently have.
299
874413
1508
do que temos neste momento.
14:36
We already use artificial intelligence and machine learning techniques
300
876610
3341
Já usamos inteligência artificial e aprendizagem automática
14:39
in parts of the LHC,
301
879975
1153
em partes do GCH,
14:41
but imagine designing a particle physics experiment
302
881152
2406
mas imaginem uma experiência de física de partículas
14:43
using such sophisticated algorithms
303
883582
1669
usando algoritmos sofisticados
14:45
that it could teach itself to discover a hyperdimensional graviton.
304
885275
3168
que podem ensinar a si mesmos a descobrir gravitões hiper-dimensionais.
14:48
But what if?
305
888467
1157
Mas e se... uma última pergunta:
14:49
What if the ultimate question:
306
889648
1445
E se a inteligência artificial não puder ajudar a responder às nossas perguntas?
14:51
What if even artificial intelligence can't help us answer our questions?
307
891117
3473
14:54
What if these open questions, for centuries,
308
894614
2111
E se estas perguntas, velhas de séculos,
14:56
are destined to be unanswered for the foreseeable future?
309
896749
2669
estão destinadas a não terem resposta num futuro próximo?
14:59
What if the stuff that's bothered me since I was a little kid
310
899442
2929
E se o que me tem incomodado desde a minha infancia
15:02
is destined to be unanswered in my lifetime?
311
902395
2523
não tiver respostas durante a minha vida?
15:06
Then that ...
312
906395
1156
Então...
15:08
will be even more fascinating.
313
908282
2094
ainda será mais fascinante.
15:12
We will be forced to think in completely new ways.
314
912144
3225
Seremos forçados a pensar de formas diferentes.
15:16
We'll have to go back to our assumptions,
315
916361
2058
Voltaremos às nossas premissas,
15:18
and determine if there was a flaw somewhere.
316
918443
2339
e determinar se houve uma falha algures.
15:21
And we'll need to encourage more people to join us in studying science
317
921401
3395
Teremos de encorajar mais pessoas para se juntarem a nós a estudar ciência
15:24
since we need fresh eyes on these century-old problems.
318
924820
3062
pois precisamos de olhos novos para estas questões centenárias.
15:27
I don't have the answers, and I'm still searching for them.
319
927906
3134
Não tenho as respostas e ainda as procuro.
15:31
But someone -- maybe she's in school right now,
320
931064
2329
Mas alguém
— talvez esteja na escola agora, talvez ainda não tenha nascido —
15:33
maybe she's not even born yet --
321
933417
1684
15:35
could eventually guide us to see physics in a completely new way,
322
935783
3133
talvez nos possa guiar para ver a física de forma diferente,
15:38
and to point out that perhaps we're just asking the wrong questions.
323
938940
4268
para mostrar que talvez estejamos a fazer as perguntas erradas.
15:44
Which would not be the end of physics,
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944112
2410
O que não seria o fim da física,
15:46
but a novel beginning.
325
946546
1406
mas um novo começo.
15:49
Thank you.
326
949204
1150
Obrigado.
15:50
(Applause)
327
950378
2541
(Aplausos)
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